KR101665772B1

KR101665772B1 - 가열된 안테나

Info

Publication number: KR101665772B1
Application number: KR1020140152524A
Authority: KR
Inventors: 요아힘 벤츠
Original assignee: 베가 그리이샤버 카게
Priority date: 2013-11-08
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-10-12
Also published as: EP2871450A2; HUE027741T2; KR20150053706A; EP2871450A3; US20150135827A1; EP2871450B1; DE102013222767A1; CN104634418A

Abstract

본 발명은 마이크로파 송신기와, 상기 마이크로파 송신기에 연결되고 마이크로파 방사선을 지향성으로 방출하기 위한 방출 개구를 구비한 안테나와, 상기 방출 개구에 배치되어 방출 개구를 밀폐하는 안테나 커버를 포함하는 충전 레벨 측정 장치에 관한 것으로, 상기 충전 레벨 측정 장치는 응축물 형성을 방지하기 위해 안테나 커버를 가열할 수 있는 가열 장치를 추가로 포함한다.

Description

가열된 안테나{HEATED ANTENNA}

본 발명은 특허 청구항 1의 전제부에 따른 충전 레벨 측정 장치, 특히 컨테이너 내부의 충전 레벨을 측정하거나 컨테이너 내부의 산적 화물(bulk goods) 높이를 측정하기 위한 레이더 전파 충전 레벨 측정 장치에 관한 것이다.

액체 또는 산적 화물로 채워진 컨테이너 내부의 충전 레벨을 측정하기 위한 센서들이 공지되어 있다. 이때 충전 레벨의 측정은 종종 고주파 신호의 런타임 검출을 이용하여 실시되며, 이 경우 센서는 혼 안테나(horn antenna)로서 또는 파라볼라 안테나(parabola antenna)로서 형성된다.

상기와 같은 충전 레벨 측정 장치들은 액체의 충전 레벨을 측정하거나, 산적 화물의 충전 레벨을 측정하거나, 액체 혹은 산적 화물의 한계 레벨을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 상기 측정은 종종 주변 대기에 대해 기밀 방식으로 밀봉되어야 하는 컨테이너 내에서 실시되는데, 그 이유는 컨테이너들이 고압 하에 놓이거나 고온의 대기를 포함하거나, 컨테이너 내에서 공격적인 매질의 충전 높이가 측정되어야 하기 때문이다. 대기 쪽으로 개방된 컨테이너 또는 벙커도 고려될 수 있다.

고주파 신호의 런타임 검출을 이용해서 충전 레벨을 측정하는 경우에는, 안테나를 통해 고주파 펄스가 방출되어 매질 표면에서 반사된다. 반사된 고주파 펄스는 센서에 의해 다시 수신된다. 고주파 펄스의 방출과 반사된 고주파 펄스의 수신 사이의 시간 차를 토대로, 개별 매질의 표면으로부터 센서의 거리가 검출될 수 있다. 고주파 펄스는 레이더 전파 범위 내에 정착되기 때문에, 상응하는 충전 레벨 측정 장치는 통상적으로 C 대역, K 대역, 또는 W 대역 내 마이크로파 방사선을 방출하는 마이크로파 송신기를 구비한다. 상기 범위 안에 있는 안테나는 일반적으로 혼 안테나이거나 파라볼라 안테나와 결합된 혼 안테나이다. 마이크로파 송신기는 마이크로파 방사선을 발생시키고, 상기 마이크로파 방사선은 이어서 도파관 및 이 도파관의 단부에 배치된 혼 안테나를 통해 방출된다. 컨테이너 내부에 수용된 산적 화물 또는 컨테이너 내부에 수용된 액체의 충전 레벨이 검출될 수 있도록 하기 위해, 안테나는 컨테이너 내부 공간을 향하도록 배향된다.

안테나 구성 소자들이 먼지 또는 응결과 같은 환경 영향으로부터 보호되어야 하기 때문에, 충전 레벨 측정 장치의 안테나에는 일반적으로 안테나 커버가 제공된다. 이때 안테나 커버는 한 편으로는 안테나 구성 소자들을 컨테이너 대기로부터 보호해야 하고, 다른 한 편으로는 마이크로파 송신기로부터 방출되는 마이크로파 또는 레이저 신호에 가급적 영향을 미치지 않아야 한다.

하지만, 상기와 같은 안테나 커버의 경우 이 안테나 커버 상에 먼지 및 응축물이 침전될 수 있다는 단점이 있으며, 이는 축적되면 스케일(scale)을 야기할 수 있으며, 유효 에코를 감쇠시키고 간섭 에코를 발생시킬 수 있다. 그 결과, 충전 레벨 측정 장치와 측정할 산적 화물 표면 혹은 액체 표면 사이의 거리의 검출 또는 적어도 충분히 정확한 검출은 더 이상 불가능해진다.

본 발명의 과제는, 공격적인 주변 분위기에서도 충전 레벨의 측정을 위해 항상 신뢰성 있게 사용될 수 있는 충전 레벨 측정 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구항 1에 따른 장치에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 개시되어 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 마이크로파 송신기와, 상기 마이크로파 송신기에 연결되고 마이크로파 방사선을 지향성으로 방출하기 위한 방출 개구를 구비한 안테나와, 상기 방출 개구에 배치되어 방출 개구를 밀폐하는 안테나 커버를 포함하는 충전 레벨 측정 장치를 제안한다. 본 발명에 따라, 충전 레벨 측정 장치는 가열 장치를 추가로 포함하며, 이 가열 장치에 의해 안테나 커버가 가열될 수 있다. 이러한 방식으로 안테나 상에서의 응축물 형성이 방지되고, 먼지 발생 시 오염이 감소하여, 응축물과 합쳐졌을 때 더 이상 스케일이 발생할 수 없게 된다. 그럼으로써, 간섭 에코가 줄어들 뿐만 아니라 유효 에코의 감쇠도 줄어들게 되며, 이로써 응축물을 형성하는 공격적인 주변 분위기에서도 충전 레벨 높이의 신뢰성 있는 측정이 보장된다.

가열 장치는 바람직하게 안테나 커버에 배치된 저항 가열 장치이다. 이 저항 가열 장치는 바람직하게 저항 가열 장치를 전원에 전기 접속하기 위한 하나 이상의 이심(two core) 급전선을 구비하며, 상기 저항 가열 장치는 이 저항 가열 장치가 활성 전원에 접속된 경우 열 전도 방식으로 안테나 커버를 직접 가열하도록 안테나 커버에 배치된다. 안테나 커버에 직접 배치되어 이 안테나 커버를 직접 가열할 수 있는 저항 가열 장치는 비교적 간단한 수단들로 구성될 수 있다.

안테나 커버는 바람직하게 안테나 외부에 원추형으로 형성된 표면, 바람직하게는 방수 표면을 갖는다. 이와 같이 형성된 안테나 커버의 장점은, 응축액 형성시 응축물이 아래로 흘러서 적하될 수 있다는 것이다.

안테나 커버는 예를 들어 마이크로파 방사선을 수렴하기 위한 안테나 렌즈일 수 있다. 그럼으로써, 마이크로파 신호의 포커싱 및 정확한 정렬이 간단한 기계적 수단에 의해 보장될 수 있다.

측정 방향을 향하고 있는 안테나 커버의 표면이 균일하게 가열되는 것을 보장하기 위해, 저항 가열 장치가 안테나 커버 상에 또는 안테나 커버 내에 곡류 형태로 연장되도록 배치되어 있다.

저항 가열 장치는 바람직하게 서로 평행하게 배치된 종방향 섹션들을 포함하고, 이들 종방향 섹션의 단부들이 횡방향 섹션들에 의해 서로 연결되며, 이때 종방향 섹션들은 직선 형태로 연장되고, 횡방향 섹션들보다 적어도 2배, 바람직하게는 적어도 4배 더 길다. 이 경우, 저항 가열 장치는, 저항 가열 장치의 종방향 섹션들이 마이크로파 방사선의 편광에 대해 수직으로 배치되도록, 안테나에 대해 상대적으로 정렬될 수 있다. 그럼으로써, 저항 가열 장치는 발생하는 마이크로파 방사선을 가급적 적게 감쇠하도록 정렬될 수 있다. 다른 한 편으로는 저항 가열 장치가 동시에 에코 신호를 위한 편광기로서 작용을 할 수 있음으로써, 예를 들어 컨테이너 벽에서 반사되어 편광 방향으로 변동되는 기생 마이크로파 방사선이 적어도 부분적으로 억제된다.

저비용 저중량 안테나의 형성은, 안테나가 금속 코팅된 플라스틱으로 제조됨으로써 실현될 수 있다.

안테나 커버는 바람직하게 비전도성 플라스틱, 특히 바람직하게는 PTFE로 형성된다. 이러한 플라스틱은 마이크로파 신호를 아주 약간만 감쇠시키는 장점이 있다.

안테나 커버는 바람직하게 금속 링에 의해 안테나 단부에 고정되며, 바람직하게는 나사 결합된다. 상기 금속 링은 바람직하게 동시에 컨테이너에 밀봉되어 배치될 수 있는 장치 플랜지 또는 장치 플랜지의 부분으로서 형성될 수도 있다. 밀봉식 연결, 바람직하게는 내압 밀봉식 연결은 특히 컨테이너 내부 공간의 대기가 컨테이너 내부 공간 외부의 대기로부터 확실하게 분리되어야 하는 경우에 필요하다. 이로써, 안테나 커버를 안테나에 간단하게 밀봉 고정하는 것이 실현될 수 있다. 상기와 같은 금속 링은 안테나 커버와 안테나 간의 연결을 안정화한다. 금속 링이 장치 플랜지의 부분이거나 장치 플랜지로서 형성되면, 한 편으로는 컨테이너 내부 공간의 대기가 컨테이너 외부 공간의 대기로부터 분리될 수 있고, 다른 한 편으로는 안테나 커버가 안테나에 밀봉 고정될 수 있음으로써, 컨테이너 내부에 있는 물질에 의한 안테나의 부식도 효과적으로 저지된다.

컨테이너 내부 공간과 컨테이너 외부 공간 사이를 바람직하게 내압 밀봉 방식으로 분리하는 것은, 산적 화물이나 액체가 예를 들어 오염되거나 주변을 오염시키지 않도록 하기 위해 외부 환경과 접촉해서는 안 되는 경우에 안전성을 높여준다. 정압 또는 부압 하에 있는 컨테이너의 경우에, 특히 그 내부에 환경에 유해하거나 위험 물질이 있는 컨테이너의 경우에는, 컨테이너 내부 공간과 컨테이너 외부 공간 사이의 특히 양호한 밀봉 상태가 반드시 필요하다. 이 경우, 한 편으로는 안테나에서의 부식을 방지하고, 다른 한 편으로는 안테나 방사체 내에서 정의된 균일한 유전체를 이용할 수 있도록 하기 위해, 컨테이너 내부 공간과 안테나 내부 사이를 잘 밀봉하는 것도 바람직하다. 따라서, 안테나 커버에 배치는 금속 링은 자체의 안정화 효과 외에 상기와 같은 과제들도 충족시킬 수 있다.

한 바람직한 실시예에서, 충전 레벨 측정 장치는 컨테이너 내부 공간을 컨테이너 외부 공간으로부터 밀봉시키기 위한 장치 플랜지를 가지며, 상기 장치 플랜지는 바람직하게 보어 채널을 구비하고, 이 보어 채널의 제1 단부는 개방되며, 이 보어 채널의 제2 단부는 장치 플랜지에 고정된 밀봉 나사 결합부에 의해 밀봉 방식으로 폐쇄되며, 이때 상기 밀봉 나사 결합부는 전기 관통부를 구비한다. 이러한 실시예는 가열 와이어 급전선이 컨테이너 외부 공간으로부터 컨테이너 내부 공간으로 내압 밀봉되어 전기식으로 관통할 수 있게 함으로써, 컨테이너 대기가 외부 환경에 도달하지 않게 된다. 저항 가열 장치의 급전선은 바람직하게 보어 채널 내에 배치되고, 밀봉 나사 결합부와 전기 접속되거나 상기 밀봉 나사 결합부를 관통하여 안내된다. 이때 밀봉 나사 결합부는 예를 들어 플러그형 커넥터로서 형성될 수도 있다. 가열 와이어 급전선은 도파관 안테나 외부에서 연장되고 그 내부에서는 연장되지 않으며, 그렇기 때문에 상기 도파관을 통과하는 RF 신호, 예를 들어 송출된 그리고/또는 수신된 마이크로파 방사선을 손상시키지도 못한다.

일 실시예에서, 급전선은 안테나를 둘러싸는 대기로부터 안테나 내부의 대기를 분리시키는 밀봉 통로를 추가로 또는 대안적으로 구비할 수 있다. 이 경우, 저항 가열 장치까지 이르는 급전선은 밀봉 통로를 관통하며, 이때 바람직하게 상기 밀봉 통로가 금속 링에 배치됨으로써 기계적으로 안정된 밀봉 통로가 구현되고, 그 결과 충전 레벨 충전 장치가 더 견고해진다. 실외에 설치되어 있고 W 대역에서 동작하는 측정 장치의 경우에는 그러한 급전선의 관통부가 대부분 불필요하다.

본 발명에 따른 충전 레벨 측정 장치는 가열 장치를 제어하기 위한 제어 유닛도 구비할 수 있으며, 이 제어 유닛은 가열 장치까지 이르는 급전선에 전기 접속된다. 가열 장치의 제어를 통해 과열이 방지되고, 그로 인해 전체적으로 더 소량의 최적화된 에너지를 이용하여 안테나 커버가 더욱 효과적으로 가열될 수 있다.

따라서, 본 발명의 한 바람직한 실시예에서 가열 장치에 공급되는 가열 에너지는 예를 들어 시간 제어 방식으로 공급될 수 있다. 가열 장치에 에너지를 공급할 것인지 그리고 얼마나 많은 에너지를 공급해야 하는지에 대한 결정은 추가 파라미터들에 기초하여 수행될 수 있다. 가열 장치에 공급되는 에너지의 출력은 예를 들어 안테나 커버에서 측정된 온도, 및/또는 안테나 커버에서 측정된 습도, 및/또는 안테나 커버에 점착된 성분, 및/또는 예를 들어 충전 레벨 측정 장치를 둘러싸는 대기의 기압이나 성질과 같은 다른 파라미터에 기초하여 결정될 수 있으며, 결정된 후 가열 장치에 공급될 수 있다.

이러한 목적으로, 안테나 커버에 열적으로 결합되어 상기 안테나 커버에 바람직하게 배치 및/또는 고정된 온도 센서가 사용될 수 있다. 안테나 커버에 배치된, 바람직하게는 안테나 커버에 배치되어 고정된 습도 센서도 사용될 수 있다. 각각 안테나 커버에서, 바람직하게는 정기적으로, 측정된 온도 및/또는 습도값은 추후에 제어 유닛으로 전송되며, 상기 제어 유닛은 예를 들어 가열 장치를 스위치 -온할지의 여부 또는 단위 시간당 얼마만큼의 에너지량을 가열 장치에 공급해야 할지를 결정한다.

일 실시예에서는, 방출되고 그리고/또는 역반사된 충전 레벨 측정 장치의 마이크로파 신호가 더 정확하게 분석되고, 상기 분석의 결과에 따라 가열 장치가 스위치-온되며, 바람직하게는 상기 가열 장치에 공급되는 가열 에너지 또는 상기 가열 장치를 관류하는 전류가 결정됨으로써, 안테나 커버에서의 잠재적 점착 상태가 검출될 수 있다. 따라서, 측정 장치는 점착 상태를 검출할 수 있고, 임계값 또는 특징적이거나 임계적인 마이크로파 신호 거동에 도달한 경우에 가열 장치를 스위치-온할 수 있다.

충전 레벨 측정 장치는 바람직하게 제어 장치를 구비하고, 이 제어 장치는 가열 장치에 공급되는 에너지를 시간에 따라 제어하며, 이 경우 가열 장치에 공급될 에너지를 제어하기 위해 온도 측정 수단 및/또는 습도 측정 수단, 그리고/또는 방출 및/또는 반사된 마이크로파 신호로부터 공급되어 분석된 측정값이 사용된다. 사전설정된 임계값 및/또는 특징적인 마이크로파 신호 거동에 도달하자는 즉시, 가열 장치에는 점착물을 재차 제거하기 위해 필요한 가열 에너지가 공급될 수 있다. 이로써 에너지가 절약되는데, 그 이유는 가열 에너지가 가열 장치에 계속 공급되는 것이 아니라 필요한 경우에만 공급되면 되기 때문이다. 점착물 및/또는 안테나 커버 상에 응축된 재료가 제거되고 나면, 가열 장치를 다시 스위치-오프할 수 있다.

저항 가열 장치는 예를 들어 안테나 커버 상에 접착될 수 있다. 이는 저항 가열 장치와 안테나 커버 간에 전체 표면에 걸쳐서 열적 접촉을 형성할 수 있는 가능 성 중 하나이다. 이로써, 가열 에너지는 고체 가열 라인을 통해 안테나 커버로 효과적으로 전달되어 상기 안테나 커버를 가열할 수 있다. 또는, 저항 가열 장치가 바람직하게 안테나 커버와 함께 주조되며, 이 경우 상기 저항 가열 장치는 바람직하게 저항선으로서 형성된다. 다른 한 편으로, 상기 저항 가열 장치는, 선 형태로 연장되며 안테나 커버 상에 소결된 분말로서 또는 안테나 커버 상에 진공 증착된 도체 레일로서 형성될 수도 있다. 이러한 경우들에서도 저항 가열 장치와 안테나 커버 사이에 우수한 열적 접촉이 보장된다. 저항 가열 장치가 안테나 커버 상에, 바람직하게는 안테나 커버에서 산적 화물 표면 또는 액체 표면으로부터 먼 쪽 에 접착되거나 주조됨으로써, 가열 장치와 안테나 커버 사이에 최대한 우수한 열 전도 접촉이 구현되고 가열 코일이 부식될 수 없는 점이 보장된다.

이러한 가열 원리는 혼 안테나에서뿐만 아니라 파라볼라 안테나의 레이돔(radome)에서도 탄력적으로 사용될 수 있기 때문에, 결과적으로 안테나는 바람직하게 혼 안테나 또는 파라볼라 안테나이다.

이하의 설명 부분에서 사용되는 위, 아래, 좌측 및 우측 등과 같은 지시 사항들은 각각의 실시예들과 관련이 있으며, 이와 같은 명칭들이 바람직한 실시예들과 관련이 있다 하더라도 절대로 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 마이크로파 방사선, 고주파 방사선 및 레이더 전파 방사선과 같은 용어들은 1GHz 내지 1000GHz의 범위 내 전자기 방사선에 대해서 동일한 의미로 사용된다.

본 발명은 개별 도면을 참조하여 이하에서 상세하게 설명된다.

도 1은 충전 레벨 측정 장치의 제1 실시예의 횡단면도이다.
도 2는 충전 레벨 측정 장치의 추가 실시예의 횡단면도이다.
도 3은 안테나 커버 상에 배치된 가열 장치의 구조의 개략도이다.

도 1은 혼 안테나(4)에 연결된 센서 하우징(2)을 구비한 충전 레벨 측정 장치(1)를 보여준다. 센서 하우징(2)과 혼 안테나(4) 사이에는 충전 레벨 측정 장치(1)를 컨테이너 상에 밀봉 방식으로 장착하기 위한 장치 플랜지(6)가 배치되어 있다. 센서 하우징(2)은 전자 센서 장치(8) 및 제어 유닛(10)을 포함한다. 제어 유닛(10)은 가열 연결선(12)을 통해 가열 장치(14)에 전력을 공급하며, 상기 가열 장치는, 금속 링(18)에 의해 혼 안테나(4) 하부 또는 방사선 방출측 부분에 고정된 안테나 커버(16)에 배치된다.

가열 연결선(12)은 금속 링(18)에 결합된 밀봉 통로(20)를 관통해 가열 장치(14)에 연결된다. 가열 연결선(12)은 제어 유닛(10)으로부터 제공되는 제어 전류를 저항 가열 장치(14)에 공급하는 급전선(12)이다. 이때 제어 유닛(10)에는 배터리 또는 외부 전원의 에너지 공급부(22)로부터 전력이 공급된다. 급전선(12)은 제어 유닛(10)으로부터 밀봉 나사 결합부(24)와, 장치 플랜지(6)에 배치되고 보어 터널(26)로서 형성된 보어 채널을 통해 컨테이너 내부 공간으로 가이드된다. 밀봉 나사 결합부(24)는 장치 플랜지(6)에 압밀 방식으로 고정된다. 장치 플랜지(6)는 예를 들어 액체 또는 산적 화물을 보유하고 있는 컨테이너(도면에 도시되지 않음) 상에 내압 방식으로 장착될 수 있다.

도 2는 충전 레벨 측정 장치(1)의 한 추가 실시예를 보여준다. 제어 유닛(10) 및 전자 센서 장치(8)를 포함하는 센서 하우징(2)은 플라스틱 혼 안테나(28)에 연결되며, 상기 혼 안테나는 바람직하게 내부에 금속 코팅층(28a)을 갖는다. 급전선(12)은 제어 유닛(10)의 출력을 가열 장치(14)의 입력에 연결하며, 상기 가열 장치는 안테나 렌즈(16)로서 형성된 안테나 커버(16) 내부에 저항 가열 장치로서 주조된다. 플라스틱 혼 안테나(28)는 금속 코팅층(28a)을 가지며, 이 금속 코팅층은 바람직하게 플라스틱 또는 금속 소재의 성형부(30)에 연결될 수 있다. 급전선(12)은 상기 성형부(30)에 배치된 밀봉 통로(20)를 관통하여 상기 밀봉 통로(20) 하부에서 가열 장치(14)와 연결된다. 밀봉 통로(20)는 예를 들어, 도 1에 도시된 밀봉 나사 결합부(24) 및 도 1에 도시된 밀봉 통로(20)와 마찬가지로 표준 PG 나사 결합부일 수 있다. 제어 유닛(10)은, 안테나 커버(16) 또는 안테나 렌즈(16) 상에서의 응축물 형성을 신뢰성 있게 방지하는 온도로 안테나 커버(16)를 일정하게 가열하기 위해 이용된다. 안테나 렌즈(16)가 추가로 원추형으로 형성됨으로써, 응축물이 아래로 흘러 그곳에서 적하될 수 있다. 성형부(30)는 칼라 플랜지(32)(collar flange)를 맞물리기 위한 리세스를 가지며, 상기 칼라 플랜지는 그 표면적 또는 용적이 검출될 산적 화물 또는 액체를 보유한 컨테이너(도면에 도시되지 않음)에 압밀 방식으로 연결된다.

도 3은 안테나 커버 혹은 안테나 렌즈(16) 내에 배치된 가열 장치(14)를 보여준다. 저항 가열 장치(14)는 서로 평행하게 배치된 복수의 종방향 섹션(34a)을 포함하고, 이들 종방향 섹션은 횡방향 섹션들(34b)에 의해 서로 연결된다. 가열 장치(14)가 안테나 커버(16) 내부에 예를 들어 주조됨으로써, 안테나 커버(16)와 가열 장치(14) 사이에 양호한 열 전도 접촉이 이루어진다. 안테나 커버(16) 혹은 안테나 렌즈(16)가 금속 코팅된 플라스틱 혼 안테나(28, 28a) 상에 배치됨으로써, 마이크로파 발생기(도면에 도시되지 않음)에 의해 방출되는 마이크로파 방사선의 편광 방향(36)이 가열 장치(14)의 종방향 섹션(34a)에 대해 수직으로 배치된다.

본 발명은 두 가지 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이들 실시예에 한정되어서는 안 된다. 당업자는, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 본 발명에 따른 장치의 수많은 변형 및 형성이 가능하다.

1 충전 레벨 측정 장치
2 센서 하우징
4 혼 안테나
6 장치 플랜지
8 전자 센서 장치
10 제어 유닛
12 급전선, 가열 연결선
14 가열 장치
16 안테나 커버, 안테나 렌즈
18 금속 링
20 밀봉 통로
22 에너지 공급부
24 밀봉 나사 결합부
26 보어 채널, 보어 터널
28 플라스틱 혼 안테나
28a 금속 코팅
30 성형부
32 칼라 플랜지
34a 종방향 섹션
34b 횡방향 섹션
36 마이크로파 편광 방향

Claims

마이크로파 송신기와, 상기 마이크로파 송신기에 연결되고 마이크로파 방사선을 지향성으로 방출하기 위한 방출 개구를 구비한 안테나(4, 28, 28a)와, 상기 방출 개구에 배치되어 방출 개구를 밀폐하는 안테나 커버(16)를 포함하는, 충전 레벨 측정 장치(1)에 있어서,
상기 충전 레벨 측정 장치(1)는 가열 장치(14)를 추가로 포함하며, 이 가열 장치에 의해 안테나 커버(16)가 가열될 수 있고,
상기 가열 장치는 안테나 커버(16) 상에서 또는 안테나 커버 내에서 곡류 형태로 연장되도록 배치된 저항 가열 장치(14)이고,
충전 레벨 측정 장치(1)는 컨테이너 내부 공간을 컨테이너 외부 공간으로부터 밀봉시키기 위한 장치 플랜지(6)를 가지며, 상기 장치 플랜지(6)는 보어 채널을 구비하고, 상기 보어 채널의 제1 단부는 개방되고, 상기 보어 채널의 제2 단부는 전기 관통부를 구비하는 밀봉 나사 결합부(24)에 의해 밀봉 방식으로 폐쇄되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제1항에 있어서, 상기 저항 가열 장치(14)는 저항 가열 장치를 전원에 전기 접속하기 위한 하나 이상의 이심(two core) 급전선(12)을 구비하며, 상기 저항 가열 장치(14)는 이 저항 가열 장치가 활성 전원에 접속된 경우 열 전도 방식으로 안테나 커버(16)를 직접 가열하도록 안테나 커버(16)에 배치되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 안테나 커버(16)는 안테나 외부에서 원추형으로 형성된 표면을 가지며, 상기 안테나 커버의 표면이 방수되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 안테나 커버는 마이크로파 방사선을 수렴하기 위한 안테나 렌즈(16)인 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
삭제
제2항에 있어서, 저항 가열 장치(14)는 서로 평행하게 배치된 종방향 섹션들(34a)을 포함하고, 이들 종방향 섹션의 단부들이 횡방향 섹션(34b)에 의해 서로 연결되며, 이때 종방향 섹션들(34a)은 직선 형태로 연장되고, 횡방향 섹션(34b)보다 적어도 2배 더 긴 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제6항에 있어서, 저항 가열 장치(14)가 안테나(4, 28, 28a)에 대해 상대적으로 정렬됨에 따라, 저항 가열 장치(14)의 종방향 섹션(34a)이 마이크로파 방사선의 편광(36)에 대해 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 안테나(4, 28, 28a)는 금속 코팅된 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 안테나 커버(16)는 비전도성 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 안테나 커버(16)는 금속 링(18)에 의해 안테나(4, 28, 28a)의 단부에 고정되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보어 채널은 보어 터널(26) 형태인 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제2항에 있어서, 급전선(12)은 안테나를 둘러싸는 대기로부터 안테나 내부의 대기를 분리시키는 밀봉 통로(20)를 관통하는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제2항에 있어서, 급전선(12)은 보어 채널(26) 내에 배치되며, 밀봉 나사 결합부(24)와 전기 접속되거나 상기 밀봉 나사 결합부(24)를 관통하여 안내되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제13항에 있어서, 충전 레벨 측정 장치(1)는 가열 장치를 제어하기 위한 제어 유닛(10)을 구비하며, 상기 제어 유닛은 급전선(12)과 전기 접속되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제2항에 있어서, 저항 가열 장치(14)는 안테나 커버(16)와 함께 주조되거나 안테나 커버(16) 상에 접착되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 안테나는 혼 안테나(4, 28, 28a) 또는 파라볼라 안테나인 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제10항에 있어서, 금속 링(18)은 장치 플랜지(6)의 부분이거나, 장치 플랜지(6)와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 안테나 커버(16)는 온도 측정 수단 및/또는 습도 측정 수단 및/또는 안테나 커버(16) 상의 점착물을 검출하기 위한 수단을 포함하며, 제어 유닛(10)은 가열 장치(4)에 공급되는 에너지를 제어하기 위해 온도 측정 수단, 및/또는 습도 측정 수단, 및/또는 점착물 검출 수단으로부터 전달되는 측정값을 사용하는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 가열 장치에 공급되는 에너지는 시간 제어 방식으로 상기 가열 장치에 공급되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 가열 장치에 공급되는 에너지의 출력은 안테나 커버에서 측정된 온도, 및/또는 안테나 커버에서 측정된 습도, 및/또는 안테나 커버에 점착된 성분, 및/또는 여타의 파라미터들에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 충전 레벨 측정 장치(1).